[發(fā)明專利]基于柵格分束器的空間調(diào)制型光譜儀及制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410086288.9
• 申請(qǐng)日: 2014-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN104006884A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁中翥;王維彪;梁靜秋;呂金光;秦余欣;田超;王文叢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01J3/45
• 分類號(hào): G01J3/45;G01N21/35;G01N21/01
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

1.基于柵格分束器的空間調(diào)制型光譜儀，包括紅外光源(1)、準(zhǔn)直系統(tǒng)(2)、樣品池(3)、干涉系統(tǒng)(4)、縮束系統(tǒng)(5)和紅外CCD(6)，其特征是，所述干涉系統(tǒng)(4)包括多級(jí)小階梯微反射鏡(8)、柵格型分束器(7)和多級(jí)大階梯微反射鏡(9)；紅外光源(1)發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直系統(tǒng)(2)準(zhǔn)直成紅外平行光，所述紅外平行光經(jīng)過樣品池(3)樣品吸收后經(jīng)柵格型分束器(7)分成相干的兩束光；一束光入射到多級(jí)大階梯微反射鏡(9)上，并經(jīng)多級(jí)大階梯微反射鏡(9)反射到柵格型分束器(7)，另一束光入射到多級(jí)小階梯微反射鏡(8)上，并經(jīng)多級(jí)小階梯微反射鏡(8)反射到柵格型分束器(7)；所述經(jīng)柵格型分束器(7)反射后的光經(jīng)縮束系統(tǒng)(5)后，在紅外CCD(6)上獲得干涉條紋；對(duì)干涉條紋做傅里葉變換就可以獲得待測(cè)物的光譜信息。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柵格分束器的空間調(diào)制型光譜儀，其特征在于，所述柵格分束器(7)將分光基膜(7-2)支撐在一個(gè)具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的柵格支撐體(7-3)上，然后將分光膜(7-1)鍍?cè)诜止饣?7-2)上。該紅外分束器利用柵格結(jié)構(gòu)對(duì)分光膜系進(jìn)行支撐。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柵格分束器的空間調(diào)制型光譜儀，其特征在于，設(shè)定多大階梯微反射鏡(9)距離柵格型分束器中心最近的面到分束器(7)中心的距離為l₁，多級(jí)小階梯微反射鏡(8)距離柵格型分束器(7)中心最近的面到分束器中心的距離l₂，使l₁＝l₂。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柵格分束器的空間調(diào)制型光譜儀的制作方法，其特征是，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn)：?

步驟一、制作基底，選取基底材料，材料選為鋁、銅、鈦、不銹鋼或硅中的任一種；并對(duì)基底表面進(jìn)行拋光處理；拋光面粗糙度小于等于10微米，平面度小于等于50微米；?

步驟二、在拋光后的基底上用精密機(jī)械加工方法或基于MOEMS技術(shù)的光刻與腐蝕方法制作相互垂直的參考線作為第一光軸參考基準(zhǔn)線(10)和第二光軸(11)參考基準(zhǔn)線。根據(jù)分析計(jì)算，同時(shí)制作柵格型分束器的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)、多級(jí)大階梯微反射鏡的定位基準(zhǔn)，并在基準(zhǔn)上安裝微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(17)、多級(jí)小階梯微反射鏡的定位基準(zhǔn)，并在基準(zhǔn)上安裝微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(18)、準(zhǔn)直系統(tǒng)的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19)、縮束系統(tǒng)的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(20)以及紅外CCD的微?型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(21)；?

步驟三、在基底之外，在第一光軸參考基準(zhǔn)線(10)和第二光軸(11)參考基準(zhǔn)線的兩端分別安放四個(gè)激光器，調(diào)節(jié)第一激光器(12)和第二激光器(13)的角度和位置，使第一激光器(12)和第二激光器(13)發(fā)出的光重合于第一光軸參考基準(zhǔn)線(10)，調(diào)節(jié)第三激光器(14)和第四激光器(15)的角度和位置，使第三激光器(14)和第四激光器(15)發(fā)出的光重合于第二光軸參考基準(zhǔn)線(14)；調(diào)節(jié)四個(gè)激光器的高度至光學(xué)器件的中心高度；?

步驟四、將柵格型分束(7)與第一光軸參考基準(zhǔn)線(10)成45°擺放；將柵格型分束器(7)安裝柵格型分束器的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)上，在第四激光器(15)的前面放置光闌(22)，調(diào)節(jié)光闌(22)的位置，使第四激光器(15)出射的激光經(jīng)過光闌(22)的中心；然后調(diào)節(jié)柵格型分束器的角度和位置，使第二激光器(13)出射的光經(jīng)柵格型分束器反射之后經(jīng)過光闌(22)的小孔中心入射到第四激光器(15)的孔中，固定柵格型分束器(7)；?

步驟五、將多級(jí)大階梯微反射鏡(9)安裝到多級(jí)大階梯微反射鏡的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(17)、多級(jí)小階梯微反射鏡(8)安裝到多級(jí)小階梯微反射鏡的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(18)上；將光闌(22)移動(dòng)到第一激光器(12)的前面，采用第一激光器(12)及光闌(22)對(duì)多級(jí)大階梯微反射鏡(9)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并固定多級(jí)大階梯微反射鏡(9)；將光闌(22)移動(dòng)到第四激光器(15)的前面，采用第四激光器(15)以光闌(22)對(duì)多級(jí)小階梯微反射鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)，并固定多級(jí)小階梯微反射鏡(8)；?

步驟六、將光闌(22)移動(dòng)到第一激光器(12)的前面；采用第一激光器(12)及光闌(22)對(duì)準(zhǔn)直系統(tǒng)(2)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)準(zhǔn)直系統(tǒng)的兩端的鏡片反射的光都通過光闌(22)的小孔中心的時(shí)候，固定準(zhǔn)直系統(tǒng)(2)；將縮束系統(tǒng)(5)安裝到縮束系統(tǒng)的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(20)上；將光闌(22)移動(dòng)到第四激光器(15)的前面，采用第二激光器(13)以及光闌(22)對(duì)縮束系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)縮束系統(tǒng)的前后兩端的鏡片反射的光都通過光闌(22)的小孔中心的時(shí)候，固定縮束系統(tǒng)；?

步驟七、將四個(gè)激光器和光闌(22)都去除，然后將紅外CCD6安放到基底上的微型調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(21)上，調(diào)節(jié)紅外CCD(6)的位置，當(dāng)在紅外CCD上?清晰的兩個(gè)多級(jí)階梯微反射鏡的像時(shí)，固定紅外CCD。?